KR102400003B1 - 문풀 가이드 어레이의 감파기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 문풀에 설치된 가이드 어레이의 파력을 감쇠하는 기구에 있어서: 종부재(21)와 횡부재(25)를 이용한 격자 구조로 형성되고, 문풀(10) 상에 회동 가능하게 설치되는 가이드 어레이(20); 및 상기 가이드 어레이(20)에서 파력의 전달 경로에 고정되는 파력감쇠판(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 문풀의 구조적 변경이나 크기 증가를 최소화하면서 가이드 어레이를 들어 올린 상태에서 공간을 축소하여 수직 방향으로 작용하는 전단류의 저감에 의한 파손 방지를 도모하는 효과가 있다.

Description

문풀 가이드 어레이의 감파기구 {Water breaker device for moonpool guide array}

본 발명은 문풀 가이드 어레이에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 선박이나 해양 구조물에서 시추용 장비와 물자를 해저면에 보내기 위한 통로에 설치되는 문풀 가이드 어레이의 감파기구에 관한 것이다.

선박이나 해양 구조물에 있어 선체를 수직한 방향으로 관통하는 공동 형태의 문풀이 형성되고 문풀의 하측으로 수선면 상에 가이드 어레이(guides array)가 장착된다. 가이드 어레이는 드릴십 수송 과정에서 문풀 구조에 의한 조류의 저항을 줄여 이동 속도를 높여주는 구조물이다. 가이드 어레이는 사용 목적상 들어 올렸다 내리는 기구와 들어 올렸을 때 고정하는 기구를 구비한다.(도 1 참조)

현재 문제점으로 가이드 어레이를 선체에 고정하고 선박 이동 시 해수가 문풀 사이로 수직 방향 전단류가 과도하게 흐르면서 수선면 근처에 위치한 고정장치에 과도한 전단력을 유발하게 되어 손상이 발생할 가능성이 높다.

이에 대한 대비책과 관련되는 선행기술문헌으로서 하기의 한국 공개특허공보 제2017-0001616호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1732353호(선행문헌 2) 등을 참조할 수 있다.

선행문헌 1은 가이더 액세스 룸으로부터 문풀 측으로 출입 가능하게 마련되는 슬라이딩 가이더 및 상기 슬라이딩 가이더에 힌지 결합되어, 힌지축을 기준으로 회전 가능한 슬라이딩 폴더를 포함함으로써, 문풀에 의한 항해 성능 저하를 저감시키면서도, 노출되는 도어의 형상이 작고 가벼우며, 작동 및 설치가 용이하게 하는 효과를 기대한다.

선행문헌 2는 문풀 내부를 제1공간 및 제2공간으로 나누도록 상기 해양구조물의 저부로부터 내부로 돌출 형성되며 문풀의 양측면에 결합되는 감쇄부재를 포함하고, 감쇄부재에서 제1공간 및 상기 제2공간으로부터 유입되는 해수가 서로 상쇄되는 제3공간을 형성된다. 이에, 문풀 주변에 설치된 장비가 해수의 충격압으로 인해 고장나는 것을 방지하는 효과를 기대한다.

그러나, 선행문헌에 의하면 문풀이 구조적으로 복잡화되거나 외형적으로 커질뿐더러 해수 충격에 의한 가이드 어레이의 손상을 근본적으로 방지하기에 다소 미흡하다.

한국 공개특허공보 제2017-0001616호 "문풀의 접이식 가이드 어레이" (공개일자 : 2017.05.11.) 한국 등록특허공보 제1732353호 "문풀 내부 유동 감쇄구조체" (공개일자 : 2017.01.18.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 문풀의 구조적 변경이나 크기 증가를 최소화하면서 가이드 어레이를 들어 올린 상태에서 공간을 축소하여 수직 방향으로 작용하는 전단류의 감쇠를 도모하는 문풀 가이드 어레이의 감파기구를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 문풀에 설치된 가이드 어레이의 파력을 감쇠하는 기구에 있어서: 종부재와 횡부재를 이용한 격자 구조로 형성되고, 문풀 상에 회동 가능하게 설치되는 가이드 어레이; 및 상기 가이드 어레이에서 파력의 전달 경로에 고정되는 파력감쇠판;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1실시예로서, 상기 파력감쇠판은 횡부재의 상단에서 경사부에 연결되는 위치에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2실시예로서, 상기 파력감쇠판은 횡부재의 하단에 대응하여 틈새를 유지하는 위치에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 파력감쇠판은 파력에 대응하여 힌지부를 중심으로 회동 가능한 가변수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 가변수단은 파력감쇠판의 회동 범위를 제한하도록 설치되는 스토퍼, 힌지부 상에 파력을 탄성력으로 변환하도록 장착되는 토션스프링을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 문풀의 구조적 변경이나 크기 증가를 최소화하면서 가이드 어레이를 들어 올린 상태에서 공간을 축소하여 수직 방향으로 작용하는 전단류의 저감에 의한 파손 방지를 도모하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 문풀에 설치된 가이드 어레이를 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 문풀에 설치된 가이드 어레이를 나타내는 구성도
도 3은 본 발명의 변형예에 따른 가이드 어레이를 나타내는 모식도
도 4는 종래와 본 발명의 작동 상태를 비교하여 나타내는 모식도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 문풀에 설치된 가이드 어레이의 파력을 감쇠하는 기구에 관하여 제안한다. 전술한 선행문헌과 같이 문풀(10)의 개선을 통하여 파력을 감쇠할 수도 있으나 구조적으로 복잡화되거나 외형적으로 커지게 되므로 가이드 어레이의 개선이 상대적으로 유리하다.

본 발명에 따르면 문풀(10) 상에 회동 가능하게 설치되는 가이드 어레이(20)가 종부재(21)와 횡부재(25)를 이용한 격자 구조로 형성된다. 종부재(21)는 굴곡이 없는 밴드 형태의 철판으로 형성되고, 횡부재(25)는 일측에 경사부(26)를 지닌 절곡된 철판으로 형성된다. 종부재(21)와 힌지부(22)가 격자 구조로 교차하므로 해수가 출입되는 다수의 통공을 지닌다. 종부재(21)의 일단에는 힌지부(22)가 설치되고, 타단에는 문풀(10)에 결합되는 로크부(23)가 설치된다.

이와 같은 가이드 어레이(20)는 힌지부(22)를 중심으로 회동시켜 들어 올렸을 때 문풀(10)의 벽면과 긴밀하게 접촉되지 않고 틈새가 형성되므로 하측의 통공에서 올라오는 해수에 의하여 강한 파력(전단력)이 주기적으로 작용하게 된다. 이는 도 4a에 나타내는 것처럼 로크부(23) 등의 파손을 초래한다.

또한, 본 발명에 따르면 파력감쇠판(30)이 상기 가이드 어레이(20)에서 파력의 전달 경로에 고정된다. 파력감쇠판(30)은 가이드 어레이(20)가 문풀(10)의 벽면에 세워진 상태에서 형성되는 틈새에 의한 해수의 출입 경로에 설치된다. 파력감쇠판(30)은 문풀(10)보다는 가이드 어레이(20)에 고정하는 것이 선호되지만 이에 한정되지 않고 혼용적으로 구성할 수도 있다.

본 발명의 제1실시예로서, 상기 파력감쇠판(30)은 횡부재(25)의 상단에서 경사부(26)에 연결되는 위치에 고정되는 것을 특징으로 한다. 가이드 어레이(20)가 힌지부(22)를 중심으로 회동하여 세워진 상태로 가정할 때, 도 2a를 참조하면, 파력감쇠판(30)이 횡부재(25)의 상단과 동일한 높이에 배치된다. 이 경우 파력감쇠판(30)은 횡부재(25)의 경사부(26) 상단과 동일한 높이에 틈새 없이 연결된다. 파력감쇠판(30)과 경사부(26)를 하나의 철판으로 구성하는 것이 가능하다. 이는 비교적 소형의 문풀(10)에 적용하는 것이 유리하지만 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 제2실시예로서, 상기 파력감쇠판(30)은 횡부재(25)의 하단에 대응하여 틈새를 유지하는 위치에 고정되는 것을 특징으로 한다. 가이드 어레이(20)가 힌지부(22)를 중심으로 회동하여 세워진 상태로 가정할 때, 도 2b를 참조하면, 파력감쇠판(30)이 횡부재(25)의 하단과 동일한 높이에 다소의 틈새를 형성하도록 배치된다. 가이드 어레이(20)과 횡부재(25)의 틈새에 의하여 파력 감쇠력을 높이므로 도 2a에 비하여 규모가 큰 문풀(10)에 유리하다.

이때 상기 어느 실시예에 있어서나 파력감쇠판(30)은 양단보다 중앙에서 높이를 크게 유지하는 호형으로 형성하는 것도 가능하다.

한편, 가이드 어레이(20)에 배치되는 복수의 파력감쇠판(30)의 규격은 반드시 동일하지 않아도 무방하며 상하에 걸쳐서 차등적으로 적용 가능하다. 예컨대, 힌지부(22)에 근접한 하단으로 갈수록 파력감쇠판(30)의 높이와 두께를 증대하고 상단으로 갈수록 높이와 두께를 축소한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 파력감쇠판(30)은 파력에 대응하여 힌지부(42)를 중심으로 회동 가능한 가변수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 3에서 파력감쇠판(30)이 부호 30′와 같이 힌지부(42)를 중심으로 회동하는 상태를 예시한다. 가변수단은 가이드 어레이(20)에 배치된 적어도 일부의 파력감쇠판(30), 특히 하단의 파력감쇠판(30)에 선택적으로 적용할 수 있다.

이때, 상기 가변수단은 파력감쇠판(30)의 회동 범위를 제한하도록 설치되는 스토퍼(44), 힌지부(42) 상에 파력을 탄성력으로 변환하도록 장착되는 토션스프링(46)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 스토퍼(44)는 가이드 어레이(20)에 고정되어 파력감쇠판(30)의 상승과 하강 범위를 제한한다. 토션스프링(46)은 파력에 의하여 파력감쇠판(30)이 상승 회동하는 과정에서 탄성력으로 완충한다.

도 1b 및 도 4a와 같이 종래의 경우 가이드 어레이(20)의 격자 구조상 유입되는 해수(12)에 의한 수직방향의 전단류가 선박이 일정이상의 속도로 진행할 경우 로크부(23)를 파단할 정도의 전단력(15)으로 작용한다. 반면, 도 4b와 같이 본 발명은 가이드 어레이(20)의 파력감쇠판(30)에 의하여 전단류의 파력을 감쇠하므로 로크부(23) 등의 내구성을 높일 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 문풀 12: 해수
15: 전단력 20: 가이드 어레이
21: 종부재 22: 힌지부
23: 로크부 25: 횡부재
26: 경사부 30: 파력감쇠판
가변수단 42: 힌지부
44: 스토퍼 46: 토션스프링

Claims (5)

1. 문풀에 설치된 가이드 어레이의 파력을 감쇠하는 기구에 있어서:
   종부재(21)와 횡부재(25)를 이용한 격자 구조로 형성되고, 문풀(10) 상에 회동 가능하게 설치되는 가이드 어레이(20); 및
   상기 가이드 어레이(20)에서 파력의 전달 경로에 고정되는 파력감쇠판(30);을 포함하되,
   상기 파력감쇠판(30)은 횡부재(25)의 하단에 대응하여 틈새를 유지하는 위치에 고정되고,
   상기 파력감쇠판(30)은 파력에 대응하여 힌지부(42)를 중심으로 회동 가능한 가변수단을 더 구비하며,
   상기 가변수단은 파력감쇠판(30)의 회동 범위를 제한하도록 설치되는 스토퍼(44), 힌지부(42) 상에 파력을 탄성력으로 변환하도록 장착되는 토션스프링(46)을 구비하는 것을 특징으로 하는 문풀 가이드 어레이의 감파기구.
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